在常規(guī)兵器用材料中，金屬材料約占80%，其中又以鋼鐵材料占主導(dǎo)地位。但是，隨著兵器的現(xiàn)代化發(fā)展，高性能的有色金屬裝甲材料、結(jié)構(gòu)特殊功能材料和復(fù)合材料的乃是在迅速增加，對(duì)處理器戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的提高超到越來越大的作用。

為了減輕重量和提高防護(hù)性能，國外鋁裝甲的使用從50年代就開始了，到現(xiàn)在已經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，即由高韌可焊Al-Mg系合金裝甲發(fā)展成中強(qiáng)可焊Al-Zn-Mg系裝甲，再發(fā)展到鋁合金間隙疊層裝甲和鋁合金裝甲附加復(fù)合裝甲。使用鋁裝甲的車輛也由裝甲輸送車，發(fā)展到輕型坦克、步兵戰(zhàn)車和中型主戰(zhàn)坦克。

英國進(jìn)行的均質(zhì)鋁裝甲材料D54S(Al-Mg系)與IT80裝甲鋼（Ni-Cr-Mo鋼）防護(hù)性能的實(shí)驗(yàn)比較表明：在相同面密度（板材單位面積上的重時(shí)相等）的情況下，對(duì)榴彈破片的防護(hù)能力鋁裝甲優(yōu)于鋼，在入射角為30-45°范圍內(nèi)，對(duì)小口徑彈（7.62mm硬芯穿甲彈）鋁不如鋼，但是隨著彈丸走私的增大，入射角的增大或減小，鋁裝甲防護(hù)的優(yōu)越性就顯示出來了。而且，鋁裝甲的性還在于它可以大幅度提高國體風(fēng)度，可在其上采用焊接鋁合金構(gòu)件，以達(dá)到減輕重量的“連鎖反應(yīng)“的效果。

我國60年代中即開始鋁裝甲材料研究，新型LC52鋁裝甲材料已在部分戰(zhàn)車上使用。鋁裝甲今后的發(fā)展方向，仍是研究抗彈性更好的均質(zhì)材料和復(fù)合裝甲材料。

1. 變形鋁合金

為減重，現(xiàn)在幾乎所有的兵器都盡可能多的采用鋁合金結(jié)構(gòu)件。在坦克車輛方面，以英國“蝎“式坦克為例，其使用的變形鋁合金除裝甲車體外，還有平衡時(shí)連桿底座、剎車盤、轉(zhuǎn)向節(jié)、履帶松緊裝置、誘導(dǎo)輪、負(fù)重輪、炮塔座圈、煙幕發(fā)射器、彈藥架、貯藏艙、油箱、座椅、、管路等。目前，各國的架橋坦克和渡河舟橋的橋體，采用鋁合金焊接結(jié)構(gòu)，與原負(fù)結(jié)構(gòu)相比，可使橋長由18m左右增加到22-27m，載重量也增加到50-60t。在火炮方面，美國M102式105mm榴彈炮最為典型，它的大架、搖架、前座板、左右耳軸托架、瞄準(zhǔn)鏡支架、牽引桿和平衡機(jī)外筒均是變形鋁合金制成。加之其結(jié)構(gòu)的變化，使此炮重量從其前身（M101式炮）的3.7t降到1.4t，射程提高35%-40%，可實(shí)現(xiàn)全炮空運(yùn)空投。對(duì)尾翼穩(wěn)定的各種大中徑炮彈、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和火箭彈，為提高其飛行的穩(wěn)定性，其尾部零件，如尾翼、尾桿、下彈體彈托、尾翼座等多采用鋁合金。另外，各類彈的引信體也多數(shù)是采用鋁。

2. 鑄造鋁合金

常規(guī)兵器中，鑄造鋁合金主要用于坦克柴油機(jī)發(fā)機(jī)缸蓋、缸體、上下曲軸箱、活塞、壓氣機(jī)葉輪、各種泵體、坦克左右傳動(dòng)箱，以及各種儀表和其它兵器的各種結(jié)構(gòu)件等。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)用鑄鋁合金，一般要嚴(yán)格控制雜技含量，并在工藝上采取相應(yīng)措施，如用鍶變質(zhì)、真空或復(fù)合氣體除氣、高壓釜或差壓鑄造等。近幾年迅速發(fā)展起來的鋁合金擠壓鑄造，由于其鑄件的質(zhì)量和機(jī)械性能接近鍛件水平，又適于大批量生產(chǎn)，因而在軍品中小型厚壁零件、氣密性零件上有望取代部分鍛件。

1.鈦合金裝甲材料

從綜合防護(hù)性能來看，鈦是很理想的裝甲材料。因此，50年代初國外即開始鈦裝甲研究。在相同防護(hù)條件下，鈦裝甲可比鋼裝甲減重25%。但是，由于鈦合金太貴，直到70年代末，鈦裝甲都沒有得到實(shí)際應(yīng)用。近年來，隨著各種復(fù)合裝甲材料的研制，鈦合金作為其復(fù)合結(jié)構(gòu)的一部分，取得了很好的技術(shù)效果。

2.鈦結(jié)構(gòu)材料

鈦合金用于坦克車輛的結(jié)構(gòu)件方面，如履帶板、主動(dòng)軸、懸掛臂、拖桿扭力軸和負(fù)重輪幅等。由于經(jīng)濟(jì)上的原因，未能在生產(chǎn)上使用。而真正在生產(chǎn)中使用的，目前國內(nèi)外只限于供特種部隊(duì)使用的迫擊炮、無后座炮等輕武器。

3.彈藥燃燒合金

發(fā)展高燃燒能力的多功能彈藥是國內(nèi)外彈藥的發(fā)展方向之一。當(dāng)前最新 地，是在這些彈的戰(zhàn)斗部，旋轉(zhuǎn)一定量的燃燒合金，它們是金屬鋯、鈦、稀土及其合金等。加有燃燒合金的榴彈不僅有殺傷能力，而且有縱火效果，其特點(diǎn)有：燃燒溫度高、火種數(shù)目多、覆蓋面積大、不用專門引信引燃，只靠炸藥爆炸和高速撞擊引起的高溫即可引燃。目前國內(nèi)外均裝備了這種彈種。

1.銅合金

在常規(guī)兵器中，銅合金主要用于破甲彈藥形罩、大口徑彈藥筒、彈帶和各種銅基軸瓦。

破甲彈是利用空心裝藥的聚能作用，使藥形罩材料以高射流速度撞擊裝甲板，并在裝甲板上形成20-200Gpa的高壓力和1000℃以上的高溫，將裝甲板貫穿的一種彈種。因此藥形罩的材質(zhì)、形狀及工藝狀態(tài)對(duì)破甲性能均有大的影響，各國均選用紫銅材料。目前國外正發(fā)展具有燃燒后效的新材料和流變—復(fù)合鑄造新工藝。由于銅合金優(yōu)良的回彈性能和抗腐蝕性能，因而是藥筒（彈殼）的理想材料。為了降低成本，一段時(shí)間以來，各國都研制鋼質(zhì)藥筒，以節(jié)約銅材，目前除少數(shù)大口徑藥筒外，其余均鋼質(zhì)化了。各國所用軸承材料不盡相同。我國坦克和火炮所有軸瓦材料大都用鋼背——ZQPb30鉛青銅，對(duì)于坦克發(fā)動(dòng)機(jī)主軸瓦和連桿軸瓦是在ZQPb30表面鍍Pb-Sn合金。目前國外有發(fā)展使用Al-Sn、Al-Zn軸瓦并表面鍍二元或三元合金趨勢。

2.鋅基合金

常規(guī)兵器中鋅合金主要用于某些通信和儀表等零件的壓鑄件，近年來超塑性良好的Zn-Al合金，有望在復(fù)雜儀表和計(jì)算機(jī)殼體等零件上使用。早在二次世界大戰(zhàn)期間，英、美、日等國均在小口徑炮彈上使用了壓鑄鋅合金引信體，后來美國又在菠蘿彈上作了使用。我國先后在迫擊炮彈、37mm高炮炮彈、火箭布雷彈上也使用了鋅合金引信體，并從技術(shù)上較好地解決了鋅合金老化和低溫脆性等問題。

3.鎢合金和鈾合金

長桿式穿甲彈彈芯的穿甲深度隨彈芯密度、彈丸速度和彈丸長度/直徑比的增加而增加，因此高密度金屬鎢和鈾被用于彈芯材料后，使長桿式穿甲彈的威力大幅度提高，形成了對(duì)坦克的最大威脅。提高鎢粉純度、改進(jìn)粉冶工藝、研制超細(xì)鎢粉和鎢基復(fù)合材料是鎢彈芯材料的發(fā)展方向。作為彈芯材料的U-Ti合金，其密度和機(jī)械性能均高于鎢合金，又有燃燒后效作用，故其成本高，又需解決防腐涂層和長期儲(chǔ)存等問題。目前，鈾彈材料是向鎢絲增強(qiáng)的復(fù)合材料方向發(fā)展。

常規(guī)兵器中應(yīng)用纖維增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料，在國內(nèi)外都是近十年才開始的。由于纖維價(jià)格的降低和擠壓鑄造、真空吸鑄、真空壓滲等復(fù)合工藝的出現(xiàn)，使復(fù)合材料有可能用于批量大的常規(guī)兵器中。復(fù)合材料性能優(yōu)異，因此一開始就受到各國極大的重視。

1.顆粒及短纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料

向鋁合金中添加、SiC和石墨等顆粒和短纖維的主要目的是增加材料的耐磨性、耐熱性和硬度等。目前最成功的例子是活塞和履帶板。短纖維等增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料活塞，是用短纖維制成高孔隙度的預(yù)制件，然后用擠壓鑄造法將鋁液滲入其中，以制成局部增強(qiáng)的復(fù)合材料活塞。此活塞與傳統(tǒng)的鑲?cè)钊啾?，其耐磨性相?dāng) ，活塞頂?shù)墓ぷ鳒囟瓤商岣?00℃，且活塞總重量和膨脹系數(shù)都明顯降低。因此是新一代主戰(zhàn)坦克發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的理想材料。SiC晶須和顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備除上方法外，也可用半固態(tài)流變鑄造法生產(chǎn)出復(fù)合材料鑄錠，再進(jìn)行軋制擠壓或鑄造等壓力加工，以制成管、棒、型材或鍛件。Al/SiC復(fù)合材料有優(yōu)良的機(jī)械性能，其耐磨性接近于鋼。據(jù)稱，美國Alcan公司生產(chǎn)了近千噸材料，并應(yīng)用于導(dǎo)彈、導(dǎo)航零件。美國AVCO公司用SiC晶須/鋁復(fù)合材料制成裝甲車輛履帶板、剎車片、懦弱翼片、離心泵葉片等。

2.長纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料

用作增強(qiáng)劑的長纖維主要有碳、石墨、碳化硅、氧化鋁和硼等。由于其強(qiáng)度高達(dá)2000-4000MPa，楊氏達(dá)150-450GPa，用其增強(qiáng)鋁合金，按照復(fù)合材料的混合律，其對(duì)材料的強(qiáng)化效果是非常明顯的。因此，各先進(jìn)國家投入了大量研究工作，試制了發(fā)動(dòng)機(jī)中的連桿、活塞、戰(zhàn)術(shù)懦弱發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、制導(dǎo)舵板、戰(zhàn)斗部支撐架、軍用作戰(zhàn)橋梁的拉力弦、架橋坦克橋體和長桿式穿甲彈彈托等。隨著其價(jià)格和技術(shù)問題的不斷解決，此類材料的應(yīng)用將會(huì)是非常廣闊的。

航天產(chǎn)業(yè)在本月第51屆世界最大的巴黎航展上，中國和巴基斯坦聯(lián)合研制的“梟龍”戰(zhàn)斗機(jī)迎來了它的精彩首秀。

梟龍戰(zhàn)機(jī)是中國航空工業(yè)集團(tuán)公司和巴基斯坦空軍聯(lián)合研制并生產(chǎn)的第三代單座多用途戰(zhàn)斗機(jī)，巴基斯坦軍方對(duì)其高性能、高性價(jià)比及出色的作戰(zhàn)能力稱道有加。此番西方媒體一改常態(tài)對(duì)梟龍戰(zhàn)機(jī)的大加報(bào)道，可以說西方對(duì)梟龍戰(zhàn)機(jī)的關(guān)注度甚至超出了對(duì)F-22 “猛禽”的關(guān)注。西方驚恐“梟龍”戰(zhàn)機(jī)，并不是驚恐其有多么先進(jìn)的性能，而是看到其背后的中國軍工的發(fā)展能力、中國軍事實(shí)力提升及對(duì)世界其他國家的影響力。

為了提升梟龍的綜合作戰(zhàn)效能，使其更好地適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭，我國和巴基斯坦對(duì)梟龍做了一系列設(shè)備升級(jí)，尤其是基于機(jī)身隱身化的改進(jìn)。類似于俄羅斯研制生產(chǎn)的第五代戰(zhàn)斗機(jī)T-50，升級(jí)后的梟龍擁有“獨(dú)一無二”的復(fù)合材料元件涂層，每一層的鍍膜厚度不超過20納米，總鍍層厚度約90納米。盡管這種金屬材料用量很小，但是可以使座艙內(nèi)設(shè)備的雷達(dá)反射面積降低250倍，應(yīng)用這種涂層，不但能夠保護(hù)駕駛員玻璃座艙防止無線電波和太陽輻射，而且敵人防空系統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)不能顯示飛機(jī)座艙，因此安裝在內(nèi)部的儀器對(duì)于敵人電子偵察系統(tǒng)來說是不可見的。座艙是機(jī)身前向的一大腔體散射源，普通玻璃座艙蓋無法阻止雷達(dá)波進(jìn)入雜亂無章的座艙內(nèi)，從而形成強(qiáng)烈腔體散射，涂抹后該金屬鍍膜的座艙蓋可以有效減少雷達(dá)波的透入，并將大部分雷達(dá)波反射到低威脅方向。而生產(chǎn)此類金屬鍍膜的主要原料便是稀有金屬銦和鍺。

鍺是光纖和傳感器材料的理想材料，具有高折射率、低色散、容易加工、有良好的機(jī)械強(qiáng)度、不吸潮等優(yōu)點(diǎn)，利用銦和鍺稀有金屬材料設(shè)計(jì)的智能蒙皮技術(shù)，可以通過共性設(shè)計(jì)有效減少飛機(jī)的天線尺寸，并可以采用低成本的新型材料提高氣動(dòng)外形效果，對(duì)縮減飛機(jī)性能起到了重要作用，節(jié)省了大量的飛機(jī)內(nèi)部空間，減輕了飛機(jī)重量，簡化了飛機(jī)設(shè)計(jì)方案，從而極大地提高了飛機(jī)的可靠性、可用性和生存能力。此外，稀有金屬鍺將空間太陽能電池同全球衛(wèi)星的發(fā)射量緊密銜接，預(yù)計(jì)在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等軍民衛(wèi)星發(fā)射需求的支撐下，我國每年將以20顆衛(wèi)星的速度發(fā)射。

在航空太陽能電池領(lǐng)域，鍺襯底化合物半導(dǎo)體電池具有高效率、高電壓、高溫特性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于空間衛(wèi)星太陽能電池和地面太陽能電站建設(shè)當(dāng)中。如每顆普通衛(wèi)星大約需要高效太陽能電池用鍺晶片約6000-15000片，每顆大型衛(wèi)星的太陽能用鍺晶片將達(dá)到數(shù)萬片，空間站的建立及維護(hù)所需要的太陽能用鍺晶片數(shù)量更為巨大。目前全球空間太陽能電池超過80%采用了鍺襯底化合物半導(dǎo)體疊層電池，未來將提高到95%。

在世人面前，國防核工業(yè)始終蒙著一層厚厚的面紗，2011年日本大地震，福田核電站發(fā)生了嚴(yán)重的核泄漏事故，核泄漏主要是事故后泄漏的大量放射性物質(zhì)，引起世界的關(guān)注，因此核電站的安全得到了全世界的關(guān)注，福島事件使日本核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入幾年的寒冬期。

近期我國“華龍一號(hào)”的推出，李克強(qiáng)總理““走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施，開啟中國核電“一帶一路”互利共贏布局似乎拉近了“核”這個(gè)望而生畏的字眼同我們的距離。本月中核集團(tuán)在海上絲綢之路起點(diǎn)福建，面向全球組織召開“華龍一號(hào)”技術(shù)推介會(huì)，推介中國先進(jìn)的三代核電——“華龍一號(hào)”技術(shù)，據(jù)悉，中科院核能安全技術(shù)研究所建成的“多功能鉛鉍堆技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)回路KYLIN-II”已通過包括中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、中國原子能科學(xué)研究院在內(nèi)的專家評(píng)審。評(píng)審專家組一致認(rèn)為：“該裝置是世界最大的多功能液態(tài)鉛鉍綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，回路規(guī)模、設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ幱趪H領(lǐng)先水平。發(fā)展了多項(xiàng)核心技術(shù)，成果具有創(chuàng)新性。其成功建造與調(diào)試運(yùn)行為中國鉛基反應(yīng)堆技術(shù)及液態(tài)重金屬技術(shù)進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)，為提升中國在先進(jìn)核能領(lǐng)域的國際競爭力起到重要作用”。鉛鉍合金回路試驗(yàn)裝置是研究并解決鉛鉍反應(yīng)堆材料相容性、設(shè)備與系統(tǒng)安全等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題的必備平臺(tái)。

“華龍一號(hào)”成功落地，標(biāo)志著中國步入了世界先進(jìn)核電技術(shù)國家的第一陣營。據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)測，中國目前在建核電站數(shù)量占全世界的40.5%，2015年，中國將有6至8臺(tái)核電機(jī)組開建，8臺(tái)機(jī)組有望實(shí)現(xiàn)商運(yùn)，這標(biāo)志著核電產(chǎn)業(yè)正在迎來發(fā)展的春天，在此背景下，金屬鉍作為核電站中應(yīng)用廣泛的金屬原料，將迎來消費(fèi)高峰。在核反應(yīng)堆中銦錫氧化物及鍺酸鉍晶體的應(yīng)用也日漸廣泛，根據(jù)國外權(quán)威市場分析公司NanoMarkets調(diào)查指出，銦在未來十年將被大量需要，即使價(jià)格高漲，銦的需求仍將繼續(xù)成長。NanoMarkets表示，至2015年，銦錫氧化物涂層基板的產(chǎn)值將達(dá)到80億美元，而銦錫氧化物墨作為商品，也將有6億美元的產(chǎn)值。

稀有金屬鎢本身的耐高溫優(yōu)點(diǎn)，使其被用于各種高速彈藥，尤其是穿甲彈，幾乎是其必不可少的成本。在坦克裝甲車中，鎢合金不僅用來制作炮彈，也用來作為復(fù)合裝甲的成分，提高熱強(qiáng)度和耐高溫能力金屬鎢一直是稀缺資源，而鎢幾乎曾是高速穿甲彈彈芯材質(zhì)的唯一選擇，各種彈道導(dǎo)彈武器由于飛行速度極高必須在外殼應(yīng)用鎢合金，對(duì)抗高速飛行中因空氣摩擦產(chǎn)生的高溫，使得各種鎢合金是必不可少的關(guān)鍵成分。作為重要的戰(zhàn)略資源，鎢產(chǎn)業(yè)關(guān)系著國家經(jīng)濟(jì)命脈和國防安全。

二戰(zhàn)時(shí)期，由于從中國進(jìn)口鎢礦的渠道被切斷，納粹德國坦克嚴(yán)重缺乏大威力的鎢制穿甲彈，包括虎式坦克等武器在火力上都大打折扣。美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭中壓倒性控制，以及能夠?qū)橙怂翢o忌憚地打擊，正緣于稀有金屬科技領(lǐng)域的超人一等，美國愛國者導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)系統(tǒng)中使用了大約4公斤的釤鈷磁體和釹鐵硼磁體用于電子束聚焦， M1坦克裝備的摻釹釔鋁石榴石的激光測距機(jī)，在晴朗的白天可以達(dá)到近4000米的觀瞄距離，而T-72的激光測距機(jī)能看到2000米就算不錯(cuò)，而在夜間，加入稀土金屬鑭的夜視儀又成為伊拉克軍隊(duì)的夢魘。

中國是全球稀有金屬資源的主要儲(chǔ)備國、出口國，資源優(yōu)勢突出，但由于產(chǎn)業(yè)集中度不高，主要下游消費(fèi)是日本、韓國、美國等發(fā)達(dá)國家，境外企業(yè)采用委托專業(yè)采購公司集中采購的辦法，對(duì)國內(nèi)小產(chǎn)能企業(yè)各個(gè)擊破，國內(nèi)企業(yè)在和下游壟斷跨國公司進(jìn)行貿(mào)易談判時(shí)，完全沒有話語權(quán)，在沒有其他銷售途徑的情況下被迫以較低得價(jià)格將珍稀資源賤賣到境外。以稀有金屬鎢為例，中國一直是鎢礦資源最豐富的國家。然而近年來由于掠奪式開采，鎢礦也陷于枯竭，中國雖然有世界上最大的鎢礦資源，但長期因挖掘技術(shù)水平低下造成大量浪費(fèi)，并且為換取外匯而低價(jià)出口國外。目前國內(nèi)的白鎢礦已經(jīng)枯竭，而黑鎢礦的資源也迅速減少。

泛亞交易所成立后，有效解決了這一實(shí)際問題，開辟了稀有金屬的投資需求，同時(shí)為中小生產(chǎn)企業(yè)開辟了融資渠道，生產(chǎn)企業(yè)隨時(shí)可以實(shí)現(xiàn)商品銷售和資金回籠及融資。同時(shí)交易所通過提高產(chǎn)業(yè)聚集度，提高了國際議價(jià)能力。泛亞交易所每天的交易量、交易價(jià)格、庫存量、指數(shù)等數(shù)據(jù)項(xiàng)填補(bǔ)了全球的數(shù)據(jù)空白。同時(shí)，由于稀有金屬的下游產(chǎn)業(yè)都是高科技、電子、信息、新材料、現(xiàn)代航空航天、現(xiàn)代軍事等戰(zhàn)略行業(yè)，在全球經(jīng)濟(jì)格局中、國際競爭中占據(jù)越來越重要的戰(zhàn)略地位。 泛亞通過制度創(chuàng)新和交易模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了稀有金屬貿(mào)易與流通、供應(yīng)鏈金融、信息傳導(dǎo)、資源投資與收儲(chǔ)、商品定價(jià)等五大功能，大量社會(huì)閑散資本通過交易所這一高度市場化的平臺(tái)投資稀有金屬，分享資源增值收益。泛亞有色金屬交易所目前和將來都將主要選擇我國優(yōu)勢的稀有金屬作為上市品種，使資本在資源和產(chǎn)業(yè)中承擔(dān)蓄水池的功能，以有效化解伴生金屬產(chǎn)量被動(dòng)增加帶來的價(jià)格被動(dòng)局面。

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